Le secret derrière Pi-Pop, le vélo électrique sans batterie, ni recharge

Le vélo électrique Pi-Pop n’a pas de batterie, mais il roule à l’électrique ! Comment est-ce possible ? Grâce à une nouvelle technologie révolutionnaire made in France.

Pi-Pop et ses vélos électriques à supercondensateurs

L’entreprise STEE, derrière l’entreprise Pi-pop , propose une alternative plus durable aux batteries de vélo électrique. STEE a été reprise par l’ingénieur Adrien Lelièvre pour se lancer dans l’application des supercondensateurs, un domaine qui lui est familier étant donné qu’il y a travaillé durant plusieurs années.

Cette entreprise orléanaise soucieuse de leur contribution à la transition écologique a une vision bien définie : la collaboration entre organismes et laboratoires européens, améliorer sa condition physique, leur participation à un acte écologique en réduisant leur empreinte carbone et la transparence sur les méthodes de fabrication et les matériaux utilisés. Grâce à cette vision, les premiers vélos électriques urbain Pi-Pop ont vu le jour.

La commercialisation du vélo Pi-Pop 1ère génération remonte à début 2022. Il s’agissait d’un vélo bleu avec les supercondensateurs sur le porte-bagage arrière. Le cycliste pouvait directement agir sur le niveau d’assistance via une gâchette présente sur le guidon.

Contrairement au vélo Pi-Pop 2ème génération, la puissance de l’assistance et du rechargement était fixe. Sur ce vélo 2ème génération à la couleur blanche, le pack de supercondensateurs situés sous le porte-bagage cette fois, permettait un rechargement adapté selon la vitesse du vélo, le degré de la descente et la puissance du freinage.

Puis, arrive mi 2023 le vélo Pi-Pop 3ème génération avec des améliorations techniques considérables ! On vous en parle en détail un peu plus bas.

Fonctionnement des supercondensateurs

Le pack de supercondensateurs présent sur ce vélo Pi-Pop 3ème génération permet le stockage d’énergie, comme les batteries classiques sur les autres vélos électriques.

A savoir qu’il existe différents types de supercondensateurs, et donc des fonctionnements différents : Les condensateurs à double couche électrochimique (electrochemical double layer capacitor, EDLC), les pseudo-condensateurs (pseudo capacitors) ainsi que des systèmes hybrides (hybrid capacitors).

On retrouve sur le Pi-Pop un système EDLC qui permet un stockage électrostatique : une charge électrostatique émise dans ce système permet le déplacement des ions.

Ce système est une électrode composée de carbone poreux (charbons actifs), carbone conducteur et d’un polymère liant posé sur une feuille d’aluminium pour collecter le courant.
Chaque électrode est séparée par un papier ou polymère séparateur pour empêcher un court-circuit. Enroulés ensemble pour former un “jelly-roll”, le cœur du supercondensateur, ce dernier est imbibé d’un liquide riche en ions, l’électrolyte, pour ensuite être scellé dans un emballage en aluminium.

Le cycliste va ainsi stocker de l’énergie durant son pédalage, avec l’inertie de la roue dans les descentes ou le freinage pour ensuite être utilisée dans les montées.

Une fois le supercondensateur en charge, les électrodes en vis-à-vis sont polarisées positivement et négativement. Ainsi les ions chargés positivement vont s’accrocher à l’électrode chargée négativement et vice-versa.

Pendant la décharge,  c’est-à-dire lorsque l’assistance électrique du vélo fonctionne, les électrodes perdent leur polarisation et les ions reviennent à leur position d’origine et fournissent l’énergie au moteur.

L’avantage d’un condensateur EDLC est qu’il n’y a aucune réaction chimiques ce qui implique donc une durée de vie plus importante (de 10 à 15 ans pour les supercondensateurs contre 4 à 5 ans pour une batterie de vélo électrique).

Comment le vélo Pi-Pop se recharge t-il ?

Dans une interview sur Euronews, Adrien Lelièvre souligne que l’assistance est suffisante pour gérer les dénivelés d’environ 50 mètres après une recharge sur un terrain plat. Ce vélo serait ainsi adapté à 80 % des villes européennes.

Le vélo Pi-Pop est chargé par le cycliste sur du plat lors du pédalage, en descente avec l’inertie de la roue et grâce au freinage. La quantité d’énergie récupérée reste progressive selon la situation dans laquelle le cycliste se trouve. Elle sera plutôt faible sur du plat, élevée en descente et très importante lors du freinage.

Si vous vous retrouvez sur une distance de plus de 50 mètres et une inclinaison supérieure à 10%, vous risquez de ne plus avoir assez d’énergie en stock et le vélo devient alors progressivement un vélo sans assistance électrique. Pi-Pop n’est pas un vélo dédié aux lieux montagneux ou aux côtes de plusieurs kilomètres de long, mais plutôt à des zones géographiques plates.

La présence de capteurs au niveau du pédalier permettent de recueillir des informations sur la vitesse du vélo et la puissance avec laquelle vous pédalez et pour adapter l’assistance. Grâce à ces données, le vélo peut analyser votre situation et déterminer si vous le moteur doit fournir plus d’assistance ou non. Cela lui permet également d’optimiser les phases de régénération. Le but est de laisser l’utilisateur se concentrer sur son pédalage uniquement.

Les caractéristiques techniques du Pi Pop 3ème génération

Le Pi-Pop Gen 3 est vendu en couleur blanche uniquement, et au prix de 2700 euros. Son assistance électrique dispose d’un système écologique breveté sans Lithium et fabriqué en France.

Avec un poids de 22 kg (porte-bagage et supercondensateurs inclus), ce vélo au cadre aluminium convient aussi bien aux femmes qu’aux hommes mesurant de 1,55 m à 1,85 m. Il est également possible de régler la hauteur de la potence et de la selle facilement.

Son moteur Aikema Electric Drive Systems AKM100SX 250W de 50 Nm de couple est relié au pack de supercondensateurs 250W, son système de stockage d’énergie. L’assistance électrique est limitée à 25 km/h, comme sur l’impose la réglementation des vélos électriques.

Ses freins à disque Tektro MD-M280 avec un diamètre de 180mm assureront tout type de freinage sur tout type de sentier. Le Pi-Pop dispose d’un shifter Shimano RevoShift 7 vitesses ainsi qu’un dérailleur Altus 7 vitesses pour passer les rapports aisément. La cassette 12-28 dents et le mono plateau 42 dents vous évitera de dérailler fréquemment.

Les roues composées de jantes Mach1, double parois 28 pouces et de pneus Michelin World Tour VTC urban 700×35 (37-622) vous apporteront un confort assuré. D’autant plus que sur ce vélo 3ème génération, une fourche télescopique Zoom 141D a été ajoutée pour s’aventurer sur de nouveaux chemins.

Le Pi-Pop est équipé d’une selle ROYAL Ellipse Relaxed avec Rembourrage 3D SkinGel, d’un porte-bagage homologué qui intègre les supercondensateurs (2kg) pour un poids total de 3,5 kg. Ce porte-bagage est compatible pour les sièges enfants (charge maximale 25kg).

Supercondensateurs vs batteries Lithium

La densité de puissance, c’est-à-dire la quantité de puissance qu’un système peut accumuler divisé par son volume, est plus importante pour un supercondensateur, environ 10 000 W par kilo contre 3000 W par kilo pour une batterie.

Sa durée de vie est plus longue et son empreinte écologique meilleure grâce à une production de dioxyde de carbone moindre lors de fabrication, de son utilisation et du recyclage. Ce qui rend les supercondensateurs avantageux d’un point de vue durable.

Le temps de recharge d’une batterie peut durer jusqu’à 6 heures, quant aux supercondensateurs, c’est immédiat, la recharge se fait durant le pédalage, la descente ou le freinage.

Cependant les supercondensateurs ne font pour le moment pas encore le poids en termes de densité énergétique, c’est-à-dire stockée dans un système : seulement 20 Wh contre 180 Wh pour une batterie lambda.

Pi-Pop le vélo électrique sans batterie

Cette technologie made in France est très prometteuse pour l’avenir. Il s’agit du début d’un nouveau moyen électrique plus durable et on espère voir Pi-Pop poursuivre son travail d’innovation pour repousser les limites de l’électrique !